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一种安全疏散标志引导的人群行为仿真方法及系统

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-17 10:40:43

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-10-17 10:40:44

本发明公开了一种安全疏散标志引导的人群行为仿真方法及系统。其中该方法包括:创建待仿真场景的三维建筑物模型;确定三维建筑物模型中与待仿真场景相对应的出口数量及出口位置;标记三维建筑物模型中与待仿真场景相对应的安全疏散标志位置;根据出口数量、出口位置及安全疏散标志位置,预先设定三维建筑物模型中的路标点,进而采用PRM算法生成疏散可用的所有路径,并将安全出口规划方向内的路径标记为规定单向路径;超出安全出口规划方向的路径,标记为由外向出口的单向路径;导入初始化疏散人群的特征数据;采用Dijkstra算法为疏散人群的个体从规定单向路径中寻找出最短逃生路径;在疏散人群运动的过程中,采用RVO避障策略对人群疏散进行仿真。

安全疏散标志的主要作用是帮助疏散者进行路径选择,尤其是在多出口选择以及规避危险路段等方面,安全疏散标志发挥着重要作用。国内外研究人员对安全疏散指示标志的设置问题已经进行了长期的研究,并取得了一定的进展。研究人员对人群运动仿真的研究也一直在进行,研究人员认为在群体仿真过程中,需要解决的两个重要问题是有效的路径规划和碰撞避免。路径规划的主要作用是在起点位置和终点位置之间找到一条能够避开所有障碍物的全局最优路径,常用的路径规划方法有基于图的搜索方法如A*算法,基于采样的规划方法如PRM算法、RRT算法,局部规划方法如Potential Field等。碰撞避免的主要作用是避免个体在群体运动过程中与障碍物或其他个体发生碰撞,常用的碰撞避免方法有社会力模型、相互速度障碍物(RVO)模型等。通过设置安全疏散指示标志,避免将疏散人流指向危险区域虽然已成为研究者的共识,但如何通过设置安全疏散指示标志的位置和个数,将整体疏散效率达到最优化,是亟需解决的课题。

随着社会经济的持续进步,人们生活水平的不断提高以及社会各项事业的全面发展,随之而来的是各大类型的公共场所朝着超大、超高的方向发展,这给公共场所内的人员疏散埋下隐患。尤其是城市中人群高度集中的办公场所和娱乐场所,一旦遇到火灾、地震等紧急情况,人群情绪极度恐慌,无法迅速合理地找到安全出口,而且容易发生踩踏事故,降低了疏散效率。当出现紧急突发性事故时,如何采取有效措施应对此类事-故,保障民众的生命安全,降低紧急事故造成的人员伤亡,已成为世界各大研究机构亟待解决的一个重要课题。

安全疏散标志作为一种重要的疏散引导及干预手段,是公共场所必不可少的组成部分,其设置的合理性和科学性,将直接影响到疏散的效率:设置合理的安全疏散标志,将帮助疏散者快速选择疏散路径,抵达安全出口,从而达到降低群聚踩踏风险,提高疏散效率的目的;反之,将会误导疏散者,延误逃生时机。因此,关于“安全出口”、“应急通道”等安全疏散标志位置的放置,具有很高的研究价值。

此技术是山东师范大学吕蕾研发,山东师范大学,位于山东省济南市,宗旨和业务范围是“面向社会培养高等学历师资人才,进行成人教育,促进教育事业发展”。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明综合考虑公共场所内现有的安全疏散指示标志,采用基于现有安全疏散标志,进而采用PRM算法生成疏散可用的所有路径,并将安全出口规划方向内的路径标记为规定单向路径;超出安全出口规划方向的路径,标记为由外向出口的单向路径;导入初始化疏散人群的特征数据;采用Dijkstra算法为疏散人群的个体从规定单向路径中寻找出最短逃生路径;在疏散人群运动的过程中,采用RVO避障策略对人群疏散进行仿真,分析安全疏散标志对于疏散效率的影响,提高了人群疏散的真实性,为人群疏散提供了科学指导。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。